铸造基础知识教程

铸造基础知识教程第一页，共一百零三页，2022年，8月28日1.铸造在国民经济中的地位和作用1)、特点及其重要性1．适用范围广从几克到480吨的各种合金铸件。铸件形状可以非常复杂2．可制造各种合金铸件3．铸件的尺寸精度高4．成本低廉铸件在一般机器生产中约占总质量的40%～80％，而成本只占机器总成本的25%～30％。成本低廉的原因是：①容易实现机械化生产；②可大量利用废、旧金属料；③与锻件相比，其动力消耗小；④尺寸精度高，加工余量小，节约加工工时和金属第二页，共一百零三页，2022年，8月28日2)、我国铸造技术的发展我国的铸造技术已有6000年悠久的历史，是世界上较早掌握铸造技术的文明古国，1978年湖北省随县出土的曾侯乙墓青铜器重达１０t。有64件的一套编钟，铸造时代是距今2400年前的战国初期。湖北省随县出土的曾侯尊盘可以看出铸工之精湛，铸于战国初期。河北省沧州的大铁狮，高5m多，长近6m．重19．3t，是公元9世纪五代后周时铸成的．第三页，共一百零三页，2022年，8月28日战国时期的青铜编钟之一

第四页，共一百零三页，2022年，8月28日战国初期铸的曾侯尊盘

第五页，共一百零三页，2022年，8月28日沧州的大铁狮(铸于公元953年)第六页，共一百零三页，2022年，8月28日5m轧机机架(480T)浇注情况第七页，共一百零三页，2022年，8月28日合金船用推进器直径11米重量100吨第八页，共一百零三页，2022年，8月28日吉祥钟——大钟之最锡青铜铸造重ll6吨第九页，共一百零三页，2022年，8月28日加工中心床身第十页，共一百零三页，2022年，8月28日立车工作台第十一页，共一百零三页，2022年，8月28日135T球铁横梁第十二页，共一百零三页，2022年，8月28日14米唐津床身第十三页，共一百零三页，2022年，8月28日3）近代工业生产中占有不可替代的地位，特别是基础工业:（1）机械加工工业——如机床，铸件占50~90%；（2）汽车、拖拉机工业；（3）铁路；（4）石油化工、矿山冶金；（5）国防工业；（6）其他——造船、仪表、航空航天、民政城建等。4）铸造生产水平的标志：（1）机械化、自动化生产；（2）质量（包括表面质量）大大提高；（3）生产规模扩大；（4）产量。第十四页，共一百零三页，2022年，8月28日2.铸造生产工艺流程和控制关键1）生产工艺流程：合同签订→行政管理→环境管理→生产计划→生产调度→原材料进厂→原材料检验→库房管理→基本建设→设备管理→设备维护→工艺设计→工装设计→模型制作→模型检验→工艺施工→工艺检验→配砂→天车运输→造型→制芯→合箱→配料→熔化→浇注→打箱→落砂→清理→退火→抛丸→打磨→精整→油漆→产品检验→产品加工→产品包装→产品运输→出入库管理→产品销售→售后服务第十五页，共一百零三页，2022年，8月28日1）生产工艺流程砂处理制芯熔炼下芯浇注落砂清理成品热处理机加工造型材料合箱第十六页，共一百零三页，2022年，8月28日2）控制关键：（1）原材料（包括金属的、非金属的、以及辅料）；（2）熔炼（包括配料及其控制，熔炼方法及设备）；（3）造型（包括造型方法、铸型工艺设计以及造型材料处理）；（4）热处理；（5）检测。第十七页，共一百零三页，2022年，8月28日3.铸铁的特性和分类1）特性：（1）具有一定的力学性能；*性能举例和检测方法介绍。第十八页，共一百零三页，2022年，8月28日σbδHBak金相组织HT100~350/150~270/P、F、G片QT400~9002-18150~30030~60P、F、B、G球RuT260~4200.5~3.0120~280/P、F、G虫KT300~7002~15120~27030~60P、F、G团（Cm）BT300~500/500~800/P、Cm、M第十九页，共一百零三页，2022年，8月28日（2）铸造性能好，造型工艺性好——流动性、补缩性、防裂性；（3）减震性好，缺口敏感性低；（4）加工切削性能好；（5）有一定的耐磨性和其他特殊性能；（6）较好的热处理性；（7）生产成本低、设备可简单。2）分类：HT、QT、RuT、KT、特种铸铁等。第二十页，共一百零三页，2022年，8月28日第二章灰铸铁

§2-1灰铸铁的特点1.金相组织与力学性能组织:G片+P或G片+P+F（间或有少量Cm）非金属夹杂物:硫化物+磷共晶

第二十一页，共一百零三页，2022年，8月28日2.牌号与成分1）灰铸铁牌号：HT150、HT200、HT250、HT300、HT350，共5个牌号

第二十二页，共一百零三页，2022年，8月28日

表一灰铸铁件的化学成分牌号铸件主要壁厚(mm)化学成分(%)CSiMnPSHT100所有尺寸3.2~3.82.1~2.70.5~0.8≤0.20≤0.15HT150<1515~3030~50>503.3~3.73.2~3.63.1~3.53.0~3.42.0~2.42.0~2.31.9~2.21.8~2.10.5~0.8≤0.20≤0.12HT200<1515~3030~50>503.2~3.63.1~3.53.0~3.43.0~3.21.9~2.21.8~2.11.5~1.81.4~1.70.6~0.90.7~0.90.8~1.00.8~1.0≤0.15≤0.12第二十三页，共一百零三页，2022年，8月28日表一灰铸铁件的化学成分牌号铸件主要壁厚(mm)化学成分(%)CSiMnPSHT250<1515~3030~50>503.2~3.53.1~3.43.0~3.32.9~3.21.8~2.11.6~1.91.5~1.81.4~1.70.7~0.90.8~1.00.8~1.00.9~1.1≤0.15≤0.12HT300<1515~3030~50>503.1~3.43.0~3.32.9~3.22.8~3.11.5~1.81.4~1.71.4~1.71.3~1.60.8~1.00.8~1.00.9~1.11.0~1.2≤0.15≤0.12HT350<1515~3030~50>502.9~3.22.8~3.12.8~3.12.7~3.01.4~1.71.3~1.61.2~1.51.1~1.40.9~1.21.0~1.31.1~1.31.1~1.4≤0.15≤0.12第二十四页，共一百零三页，2022年，8月28日说明:1.随牌号提高（即σb↑），则C、Si↓；

2.同一牌号，铸件壁厚↑，则C、Si↓；

3.高于HT250的牌号（或高于HT200），是通过孕育处理得到的；

4.根据目前国内的生产水平，一般要求

P、S≤0.10%；

5.高牌号灰铸铁件可采用低合金化。第二十五页，共一百零三页，2022年，8月28日§2-3灰铸铁组织中的石墨和基体1.石墨1）分布形态：A—均匀分布、无向性——过冷度小结晶；B—片状和点状石墨聚集成菊花状（蔷薇状）—较大过冷下结晶；C—部分石墨带尖角块状、粗大片状、初生石墨——过共晶成分、冷速小；D——晶间点状石墨、呈无向分布——冷速大，为过冷石墨。亚、共、过共晶成分都存在；E——晶间网状石墨、呈有向分布——冷速小，Sc较小的成分下存在；F——星状石墨、初生石墨——过共晶成分、冷速大（薄壁铸件）。2）尺寸大小：分8级。第二十六页，共一百零三页，2022年，8月28日2.基体

珠光体(P):σb=800~850N/mm2，HB=160~260，δ=20~25%铁素体(F):σb=250~300N/mm2，HB=80~100，δ=40~55%需要特别指出的是，由于石墨（片状）割裂并缩减了基体，灰铸铁的σb只及纯P体的1/5~1/3，而δ≈0%。第二十七页，共一百零三页，2022年，8月28日说明:（1）HT的基体由不同比例的F、P组成，不容许

Cm存在（≤1~3%）（降低切削性能）。（2）HT中随P↑，则σb↑，HB↑；而牌号越高，P↑↑。高牌号HT中，P~100%；在实际生产中，100%F的HT几乎没有。（3）从提高铸件的均匀性、改善切削性能的角度出发，要求在↑σb同时↓HB

第二十八页，共一百零三页，2022年，8月28日§2-4灰铸铁的孕育

1.孕育处理的目的1）消除白口——结晶为灰口；2）改善石墨形态——得到GA+P细片组织

——σb↑；3）细化晶粒——增加P量和共晶团数目；4）提高组织均匀性——消除壁厚差别。3.孕育处理工艺孕育剂：75Si-Fe、SiBaCa等。粒度：2-5mm，加入量：0.2~0.6%。加入方式：炉前包内冲入、出铁口随流、包底、瞬时随流等。第二十九页，共一百零三页，2022年，8月28日第三章球墨铸铁

§3-1概述1.球墨铸铁的特点1947年，英国人H.Morrogh在实验室内采用Ce处理铁液，得到球状石墨，并于1948年在美国铸造工程师协会上宣布，成为球铁的发明者。球铁的根本性特点：1）石墨形状的改变（从片→球状），使石墨对基体的割裂作用减到最小，从而根本上改变了铸铁的性能水平；2）可以发挥基体的作用来达到性能要求：（1）通过热处理调节；（2）铸态下获得。第三十页，共一百零三页，2022年，8月28日2.球铁的主要种类和应用：1）珠光体球铁典型牌号（QT700-2）性能特点强度为主应用：曲轴、连杆等2）铁素体球铁典型牌号（QT450-10）性能特点韧性为主应用：汽拖底盘零件、铸管等3）混合基体球铁典型牌号（QT500-7）性能特点强韧结合应用：齿轮、叶轮、螺栓等4）其他类型A体QT（阀门、电力金具）、A+B、B（齿轮、凸轮轴）、M、M+A、M+P+Cm（耐磨件、磨球）等第三十一页，共一百零三页，2022年，8月28日3.球铁的牌号QT400-18QT400-15QT450-10QT500-7QT600-3QT700-2QT800-2QT900-2QT600-3QT球铁

600抗拉强度600MPa3延伸率3﹪奥铁体球铁-等温淬火ADI1600Mp第三十二页，共一百零三页，2022年，8月28日4.球铁生产工艺过程造型制芯合箱配料熔炼球化处理孕育处理浇注落砂清理检验机加工成品热处理炉前检测三角试样化学成分取样Y型试块砂处理化学分析附体试样金相组织标准力学性能*****第三十三页，共一百零三页，2022年，8月28日§3-2球墨铸铁的化学成分

球铁的基本合金成分：C、Si、Mn、P、S、Mg、RE

CSiMnPSMg′RE′3.4~3.92.0~3.00.1~0.7＜0.08＜0.020.03~0.050.02~0.04第三十四页，共一百零三页，2022年，8月28日第四章冲天炉熔炼

1.冲天炉炉体为一直立的圆筒，由钢板卷成，内砌耐火砖炉衬。2.金属炉料有铸造生铁、废钢、回炉料和硅铁、锰铁等合金。3.燃料主要有焦炭。4造渣熔剂有石灰石、萤石等。根据铸铁的技术要求，考虑到熔炼过程中元素的增损情况，须进行配料计算并称量入炉。

第三十五页，共一百零三页，2022年，8月28日第二篇铸造生产过程第一章造型1.造型材料：1）原砂：石英砂。主要成分SiO2。颗粒形状：尖角形、多边形、圆形2）粘结材料：1.粘土：用于粘土砂。高岭石：Al2O3.2SiO2.2H2O蒙脱石：(Al,Mg)2【(OH)2|Si4O10】(Na,Ca)x*nH2O第三十六页，共一百零三页，2022年，8月28日2.膨润土：是以蒙脱石为主的含水粘土矿。3.水玻璃：俗称泡花碱，是一种水溶性硅酸盐，其水溶液为水玻璃。其化学式为R2O·nSiO24.合成树脂：呋喃树脂是指以具有呋喃环的糠醇、甲醛和尿素作原料生产的树脂类的总称（1：1：1），种类有糠醇树脂、糠醛树脂、糠酮树脂、糠酮—甲醛树脂等。外观为深褐色至黑色的液体或固体。第三十七页，共一百零三页，2022年，8月28日3）固化剂：使型(芯)砂中的粘结剂产生化学反应而将砂粒固结在一起的材料。苯磺酰氯、对甲苯磺酰氯、硫酸乙酯、磷酸和甲苯磺酸等。第三十八页，共一百零三页，2022年，8月28日4）涂料：作用：（1）防止铸件粘砂（2）降低表面粗糙度（3）加固砂型表面（4）屏蔽或隔离作用（5）铸件表面合金化和晶粒细化（6）减少铸件落砂（7）调节铸件凝固温度场第三十九页，共一百零三页，2022年，8月28日根据载体不同分为：水基涂料（需烘干）、醇基涂料。组成：1.耐火材料：石英粉、刚玉粉、锆英粉、石墨粉等。2.载体3.悬浮剂：膨润土。4.粘结剂：酚醛树脂。5.添加剂方法：1.刷涂法。2.浸涂法3.喷涂法4.流涂法。第四十页，共一百零三页，2022年，8月28日5）树脂自硬砂（1）特点：1.无需加热烘干。2.铸件质量高。尺寸精度可达CT8-CT103.型砂容易紧实，易溃散，好清理，旧砂容易再生利用，大大减轻劳动强度，改善劳动环境4.价格较高，成本高。5.起模时间为几分钟到几十分钟，生产效率高6.受环境温度、湿度影响大，要求严格的工艺控制。7.有刺激性气味，注意劳动保护。8.发气量大，必须保持通气道畅通。第四十一页，共一百零三页，2022年，8月28日（2）原材料

1.原砂：SiO2>90℅。含泥量<0.2℅。粒度适中。水分<0.2%。颗粒形状越接近圆形越好。2.粘结剂：呋喃树脂，糠醇含量越高，强度越高，含氮越高，硬化速度越快。掺加量0.8-1.0℅。3.固化剂：甲苯磺酸。加入量依硬化速度，气温、湿度、砂温、树脂种类调整。加入量增加，硬化速度加快，但不能过量，否则，树脂膜焦化，强度明显降低。掺加量0.4-0.5℅4.添加剂：硅烷、氧化铁粉、甘油等。提高强度，防止气孔、冲砂混砂工艺：砂+固化剂——混匀——+树脂——混匀——卸砂

第四十二页，共一百零三页，2022年，8月28日（3）性能：1.终强度：24h强度值。型砂：，芯砂0.8-1.0MPa,复杂砂芯1.6-2.0MPa.8字模检测。

2.硬化速度。调整固化剂酸度值，温度降低，酸度值增加。固化剂加入量。3.热变形性及溃散性。调整树脂成分比例。4.紧实度：单位体积内型砂质量的大小表示密集程度。。第四十三页，共一百零三页，2022年，8月28日（4）旧砂再生：1.减少环境污染，降低成本。2.减少树脂掺入量。3.热稳定性好，易控制。（5）常见缺陷：1.气孔。固化剂加入过多。涂料干燥不充分。通气道堵塞及砂芯出气不良2.机械粘砂：原砂粒度太粗或分布过于集中。紧实度不够。涂料耐火度不够、涂料层太薄.第四十四页，共一百零三页，2022年，8月28日2.造型方法：1）根据铸造方法分：(1)砂型铸造用型砂紧实成型的铸造方法。型砂来源广泛，价格低廉，且砂型铸造方法适应性强，因而是目前生产中用得最多、最基本的铸造方法。

(2)特种铸造与砂型铸造不同的其它铸造方法，如熔模铸造、石膏型铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造和离心铸造等。第四十五页，共一百零三页，2022年，8月28日区别：

1.改变铸型的制造工艺或材料

2.改善液体金属充填铸型及随后的冷凝条件2）根据操作方式分：手工造型和机器造型3）根据模型类型分：实样造型和型板造型4)根据工装分：砂箱造型和地坑造型5）根据砂型分湿型干型自硬型第四十六页，共一百零三页，2022年，8月28日第二章制芯1.作用：形成铸件的内腔、孔和铸件外形不能出砂的部位。砂型局部要求特殊性能的部分，有时也用砂芯。2．要求：砂芯的形状、尺寸以及在砂型中的位置应符合铸件要求，具有足够的强度和刚度，在铸件形成过程中砂芯所产生的气体能及时排出型外，铸件收缩时阻力小和容易清砂。第四十七页，共一百零三页，2022年，8月28日3.芯头是指伸出铸件以外不与金属接触的砂芯部分。包括芯头长度、斜度、间隙等。芯头长度指的是砂芯伸入铸型部分的长度。芯头斜度、芯头间隙为了下芯方便。通常在芯头和芯座之间留有间隙。（0.2-6mm）。防压环（打披缝）防止砂型被压塌，防止掉砂缺陷。作用：定位和固定砂芯，排出气体。第四十八页，共一百零三页，2022年，8月28日4．芯盒种类：1）整体式芯盒：结构简单，砂芯易取出2）可拆式芯盒：结构复杂，砂芯不易取出3）对开式芯盒：结构简单且对称4）脱落式芯盒：结构及其复杂，砂芯活块不容易取出第四十九页，共一百零三页，2022年，8月28日5.芯骨（芯铁）作用：1）增加砂芯的强度和刚度2）便于砂芯的吊运3）固定砂芯4）排气种类：铸铁浇注铁丝绑扎钢筋焊接第五十页，共一百零三页，2022年，8月28日第三章合箱1.检查砂型和砂芯2.下芯3.验型4.合箱5.紧固及放压铁：（1）上砂型抬箱力：P1=Fhρg(2)砂芯浮力：P2=Vρg-G(砂芯)（3）总压重：P=(P1+P2)*S-G(上)第五十一页，共一百零三页，2022年，8月28日第四章浇注浇注温度：厚大的铸件，易裂的铸件应采取较低的浇注温度，薄壁铸件，应采用较高的浇注温度。原则：高温熔炼、低温浇注浇注速度：薄壁铸件、形状复杂、具有大平面的铸件，应快速浇注。形状简单的厚实铸件，宜慢速浇注。第五十二页，共一百零三页，2022年，8月28日

第五章落砂及清理

1.落砂温度：大型铸铁件<200～300℃复杂易裂件<200℃2.热处理：时效及退火作用：消除应力、降低硬度，改善加工性能第五十三页，共一百零三页，2022年，8月28日第三篇铸造工艺简介第一章铸造工艺设计概论一、概念铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。二、设计依据(一)生产任务1．铸造零件图样2．零件的技术要求3．产品数量及生产期限第五十四页，共一百零三页，2022年，8月28日(二)生产条件1．设备能力2．车间原材料情况。3．工人技术水平和生产经验。4．模具的加工能力和生产经验(三)考虑经济性第五十五页，共一百零三页，2022年，8月28日三．铸造工艺方案的确定砂型铸造工艺方案内容：造型、造芯方法和铸型种类的选择，浇注位置及分型面的确定等。审查：第一，审查零件结构是否符合铸造工艺的要求。在保证使用要求的前提下予以改进。第二，在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取措施予以防止。第五十六页，共一百零三页，2022年，8月28日

第二章铸造工艺设计过程第一节零件结构的铸造工艺性好的铸造零件是经过以下设计步骤完成的：①功用设计；②依铸造经验修改和简化设计；③冶金设计(铸件材质的选择和适用性)；④考虑经济性。审查一、从避免缺陷方面审查铸件结构二、从简化铸造工艺方面改进零件结构第五十七页，共一百零三页，2022年，8月28日第二节造型、造芯方法的选择1．造型、造芯方法应和生产批量相适应2．造型方法应适合工厂条件3．要兼顾铸件的精度要求和成本第五十八页，共一百零三页，2022年，8月28日第三节浇注位置的确定铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置。确定浇注位置在很大程度上着眼于控制铸件的凝固。第五十九页，共一百零三页，2022年，8月28日确定浇注位置原则：1．铸件的重要部分应尽量置于下部2．重要加工面应朝下或呈直立状态3．使铸件的大平面朝下，避免夹砂结疤类缺陷4．应保证铸件能充满5．应有利于铸件的补缩6．避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验7．应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致第六十页，共一百零三页，2022年，8月28日第四节分型面的确定分型面是指两半铸型相互接触的表面。1．应使铸件全部或大部置于同一半型内2．应尽量减少分型面的数目3．分型面应尽量选用平面4．便于下芯、合箱和检查型腔尺寸5．不使砂箱过高6．受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度7．注意减轻铸件清理和机械加工量第六十一页，共一百零三页，2022年，8月28日第五节：砂芯设计：

(一)保证铸件内腔尺寸精度(二)保证操作方便(三)保证铸件壁厚均匀(四)应尽量减少砂芯数目(五)填砂面应宽敞，烘干支撑面是平面(六)砂芯形状适应造型、制芯方法第六十二页，共一百零三页，2022年，8月28日第六节选择铸造工艺设计参数

铸造工艺设计参数是：

铸造收缩率(缩尺)、机械加工余量、起模斜度、最小铸出孔的尺寸、工艺补正量、分型负数、反变形量、及分芯负数等。铸造收缩率铸造收缩率K的定义是

K＝[(LM－LJ)/LJ]×1００％式中LM——模样(或芯盒)工作面的尺寸；

LJ——铸件尺寸。第六十三页，共一百零三页，2022年，8月28日工艺补正量

在单件、小批生产中，由于选用的缩尺与铸件的实际收缩率不符，或由于铸件产生了变形、操作中的不可避免的误差等原因，使得加工后的铸件某些部分的厚度小于图样要求尺寸，严重时会因强度太弱而报废。因工艺需要在铸件相应非加工面上增加的金属层厚度称为工艺补正量。第六十四页，共一百零三页，2022年，8月28日分型负数

为了防止浇注时跑火，合箱前需要在分型面之间垫以石棉绳、泥条或油灰条等

为抵消铸件在分型面部位的增厚在模样上相应减去的尺寸，称为分型负数

a)两半模样都留负数b)上半模样留负数c)下半模样留负数第六十五页，共一百零三页，2022年，8月28日模样的分型负数

1．Ⅰ适用于工艺装备好、成批生产的干砂型、表干砂型

Ⅱ适用于工艺装备差、单件生产的干砂型

2．采用流态砂、水玻璃砂、化学自硬砂型、固化后起模者，分型负数应减小。砂箱平均轮廓尺寸[(长+宽)/2]/mm分型负数a/mmIⅡ≤80012801~1500231501~2000342001~300045>300056第六十六页，共一百零三页，2022年，8月28日反变形量

铸件冷却缓慢的一侧必定受拉应力而产生内凹变形；

冷却较快的一侧必定受压应力而发生外凸变形

易变形铸件，为防止铸件在凝固收缩时弯曲变形，故造型时应做出反变形量（挠度）

a)月牙形R=b）竹节形C)三角形第六十七页，共一百零三页，2022年，8月28日最小铸出孔及槽较大的孔、槽等，应铸出来，以便节约金属和加工工时，同时还可以避免铸件局部过厚所造成的热节，提高铸件质量。较小的孔、槽，或者铸件壁很厚，则不宜铸出孔，直接依靠加工反而方便。有些特殊要求的孔，如弯曲孔，无法实行机械加工，则一定要铸出。可用钻头加工的受制孔(有中心线位置精度要求)最好不铸，铸出后很难保证铸孔中心位置准确，再用钻头扩孔也无法纠正中心位置。第六十八页，共一百零三页，2022年，8月28日铸件的最小铸出孔①

①最小铸出孔直径指的是毛坯孔直径。生产批量最小铸出孔直径d／mm灰铸铁件铸钢件大量生产12～15成批生产15～3030～50单件、小批生产30～5050第六十九页，共一百零三页，2022年，8月28日起模斜度

要求：

1.小于或等于图上规定的起模斜度值。

2.内外壁，芯盒斜度取值相同，方向一致。

3.非加工面于外形一致。尽量选用一种或两种斜度。

a)增加铸件尺寸法b)增加和减少铸件尺寸法c)减少铸件尺寸法

第七十页，共一百零三页，2022年，8月28日铸件尺寸公差（GB/T6414-1999）基本尺寸铸件尺寸公差等级CT①大于至12345678910111213②14②15③16②③—10l61016250.090.10.1l0.130.140.150.180.20.220.260.280.300.360.380.420.520.540.580.740.780.8211.11.21.51.61.722.22.42.83.03.24.24.44.668101225406340631000.120.130.140.170.180.200.240.260.280.320.360.400.460.500.560.640.700.780.911.11.31.41.61.822.22.62.83.23.644.455.66789910111112l41416l8100l600.150.220.300.440.620.881.21.82.53.657101216201602502504000.240.340.400.500.560.720.7811.11.41.622.22.83.244.45.6689111214161820222540063010006301000l6000.640.720.800.911.11.21.41.61.822.22.62.83.23.6４4.65677891011l31416181820232225292832371600250040006300250040006300100002.63.84.45.46.27891011101214161517202321242832263035403338445042495664第七十一页，共一百零三页，2022年，8月28日注①在等级CT1～CT15中对壁厚采用粗一级公差。②对于不超过16mm的尺寸，不采用CT13～CT16的一般公差，对于这些尺寸应标注个别公差。③等级CT16仅适用于一般公差规定为CT15的壁厚。我国的铸件尺寸公差标准GB6414-1999等效采用IA08062—1994第二版《铸件尺寸公差制》。它是设计和检验铸件尺寸的依据，具体规定了砂型铸造、金属型铸造、低压铸造、压力铸造、熔模铸造等方法生产的各种铸造金属及合金的铸件尺寸公差，包括铸件基本尺寸公差值，所规定的公差是指正常生产条件下通常能达到的公差，由精到粗分为16级，命名为CTl到CTl6(CT是CaAtingT０leranceA之缩写)。第七十二页，共一百零三页，2022年，8月28日机械加工余量

GB／T11350—1999《铸件尺寸公差与机械加工余量》标准中规定：要求的机械加工余量RMA适用于整个毛坯铸件，且该值应根据最终机械加工后成品铸件的最大轮廓尺寸和相应的尺寸范围来选取。加工余量的代号用字母RMA(RequiredMachiningAll０wanceA)表示。加工余量等级由精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J和K共10个等级。用于各种铸造合金和铸造方法，仅作为参考资料用。第七十三页，共一百零三页，2022年，8月28日要求的铸件机械加工余量(RMA)

(GB／T6414—1999)最大尺寸①要求的机械加工余量等级大于至A②B②CDEFGHJK400.10.10.20.30.40.50.50.711.440630.10.20.30.30.40.50.711.42631000.20.30.40.50.711.422.841001600.30.40.50.81.11.52.23461602500.30.50.711.422.845.582504000.40.70.91.31.42.53.557104006300.50.81.11.52.234691263010000.60.91.21.82.53.5571014100016000.711.422.845.581116160025000.81.11.62.23.24.5691418250040000.91.31.82.53.5571014204000630011.422.845.581116226300100001.11.52.234.569121724第七十四页，共一百零三页，2022年，8月28日铸件尺寸公差：指铸件公称尺寸的两个允许极限尺寸之差。（GB6414-1999）CT8-CT10铸件重量公差：铸件重量变动的允许值（以占铸件公称重量的百分率为单位）。MT1-16级第七十五页，共一百零三页，2022年，8月28日第三章浇注系统设计

一、典型浇注系统的结构

1-浇口杯2-直浇道3-直浇道窝4-横浇道5-末端延长段6-内浇道第七十六页，共一百零三页，2022年，8月28日对浇注系统的基本要求①所确定的内浇道的位置、方向和个数应符合铸件的凝固原则或补缩方法。②在规定的浇注时间内充满型腔。③提供必要的充型压力头，保证铸件轮廓、棱角清晰。④使金属液流动平稳，避免严重紊流。防止卷入、吸收气体和使金属过度氧化。⑤具有良好的阻渣能力。⑥金属液进入型腔时线速度不可过高，避免飞溅、冲刷型壁或砂芯。⑦保证型内金属液面有足够的上升速度，以免形成夹砂结疤、皱皮、冷隔等缺陷。⑧不破坏冷铁和芯撑的作用。⑨浇注系统的金属消耗小，并容易清理。⑩减小砂型体积，造型简单，模样制造容易。此外，对于薄小铸件常可用浇注系统当冒口第七十七页，共一百零三页，2022年，8月28日浇口杯的功用：用来承接来自浇包的金属液，防止金属液飞溅和溢出，便于浇注；减轻液流对型腔的冲击；分离渣滓和气泡，阻止其进入型腔；增加充型压力头。分漏斗形和盆形两大类。漏斗形浇口杯挡渣效果差，但结构简单，消耗金属少。盆形浇口杯效果较好第七十八页，共一百零三页，2022年，8月28日直浇道窝作用1．缓冲作用2.缩短直-横拐弯处的高度紊流区3．改善内浇道的流量分布4．减小直-横浇道拐弯处的局部阻力系数和水头损失5．浮出金属液中的气泡第七十九页，共一百零三页，2022年，8月28日横浇道发挥阻渣作用应具备的条件1．横浇道应呈充满流态2．流速应尽可能低3．内浇道的位置关系要正确①内浇道距直浇道应足够远②有正确的横浇道末端延长段③封闭式浇注系统的内浇道应位于横浇道的下部，且和横浇道具有同一底面。开放式浇注系统需把内浇道重迭在横浇道上方，用横浇道的顶面及末端延长段粘附和储留渣滓。第八十页，共一百零三页，2022年，8月28日封闭式浇注系统横浇道末端延长段的形式

a)、b)差c)、d)中e)良f)优第八十一页，共一百零三页，2022年，8月28日浇注系统横、内浇道的位置关系

a)、d)错误b)、c)、e)正确第八十二页，共一百零三页，2022年，8月28日(三)强化横浇道阻渣的措施

1．设置筛网芯的浇注系统轻合金浇注系统中过滤网

2．设置集渣包的浇注系统第八十三页，共一百零三页，2022年，8月28日设置集渣包的浇注系统

a)齿形集渣包b)离心集渣包第八十四页，共一百零三页，2022年，8月28日直浇道、横浇道和内浇道截面积之比称为浇口比

充型时的两种流态

a)封闭式b)开放式第八十五页，共一百零三页，2022年，8月28日按充型条件分1.封闭式浇注系统：阻渣能力好，防止金属卷入气体，消耗金属少，但流速高，易喷溅和冲砂。2.开放式浇注系统：流速小，充型平稳。冲刷力小。但阻渣效果差，金属消耗多。第八十六页，共一百零三页，2022年，8月28日内浇道的基本设计原则①内浇道在铸件上的位置和数目应服从所选定的凝固顺序或补缩方法。②方向不要冲着细小砂芯、型壁、冷铁和芯撑，必要时采用切线引入。③内浇道应尽量薄，④对薄铸件可用多内浇道的浇注系统实现补缩，⑤内浇道避免开设在铸件品质要求很高的部位⑥为了使金属液快速而平稳地充型⑦尽量在分型面上开设内浇道⑧对收缩大的合金铸件，内浇道的设置应尽量不阻碍铸件的收缩。第八十七页，共一百零三页，2022年，8月28日二、按内浇道在铸件上的位置分类

(一)顶注式浇注系统

a)简单式b)楔形(刀片)式c)压边式d)雨淋第八十八页，共一百零三页，2022年，8月28日(二)底注式浇注系统

a)基本形式b)牛角式c)底雨淋式

1-浇口杯2-直浇道3-铸件4-内浇道5-横浇道6-牛角浇口第八十九页，共一百零三页，2022年，8月28日(三)中间注入式浇注系统

1—浇口杯2—出气冒口第九十页，共一百零三页，2022年，8月28日(四)阶梯式浇注系统

a)多直浇道的b)用塞球法控制的c)控制备组元比例的d)带缓冲直浇道的e)带反直浇道的第九十一页，共一百零三页，2022年，8月28日铸铁件的浇口比类型∑A内:∑A横:∑A直特点及应用封闭式I1:1.5:21:1.2:1.41:1.1:1.151:1.06:1.11以A内为阻流，浇注系统充满快，金属液在横浇道内流速较高，阻渣效果欠佳，进入型腔时呈喷射状态，充型不平稳，可用于灰铸铁件，干型Ⅱ1:1.4:1.21:1.5:1.13:8:4以横浇道截面最大，阻渣效果较好，俗称“半封闭式”，仍以内浇道为阻流，充型不平稳适用于灰铸铁件Ⅲ(2.5～1.5):2.5:1以直浇道下口或附近的横浇道为阻流，浇注系统可充满，阻渣效果较好，充型较平稳，适用于各种铸铁件开放式全开放不推荐使用以浇包嘴或浇口杯入口为阻流，浇注系统的组元呈非充满流态，阻渣效果极差，造成金属氧化，带气先封闭后开放4:4:1(阻流)5:5:1(阻流)阻流以前的直浇道封闭，阻流以后“开放”，这时横浇道设在下箱，内浇道设在上箱，充型平稳，也有阻渣效果，适用于球铁件及各种铸铁件第九十二页，共一百零三页，2022年，8月28日金属过滤技术金属过滤技术大大减少了金属中的非金属夹杂物（阻渣），防止铸件夹渣缺陷